Tērauda plākšņu atslāņošanās un aukstā trauslā plaisāšanas atšķirība un apstrāde pēc metināšanas (ugunsgriešana)

Tērauda plākšņu atslāņošanās un aukstā trauslā plaisāšana pēc tērauda plākšņu ugunsgriešanas un metināšanas parasti izpaužas vienādi, un abas ir plaisas plāksnes vidū. No lietošanas viedokļa atslāņotā tērauda plāksne ir jānoņem. Visa atslāņošanās ir jānoņem kopumā, un vietējo atslāņošanos var noņemt lokāli. Tērauda plāksnes aukstā trauslā plaisa izpaužas kā plaisāšana vidū, ko daži cilvēki sauc arī par "plaisāšanu". Analīzes ērtībai ir piemērotāk to definēt kā “aukstu trauslu plaisāšanu”. Šo defektu var novērst ar novēršanas pasākumiem un atbilstošu metināšanas tehnoloģiju, nenododot to metāllūžņos.

1. Tērauda plākšņu atslāņošanās
Atslāņošanās ir lokāla plaisa tērauda plāksnes (sagataves) šķērsgriezumā, kas liek tērauda plāksnes šķērsgriezumam veidot lokālu slāni. Tas ir nāvējošs tērauda defekts. Tērauda plāksni nedrīkst atslāņot, skatīt 1. attēlu. Atslāņošanos sauc arī par starpslāni un atslāņošanos, kas ir tērauda iekšējais defekts. Burbuļi lietņā (sagatavē), lieli nemetāliski ieslēgumi, atlikušie saraušanās dobumi, kas nav pilnībā noņemti vai salokāmi, un nopietna segregācija var izraisīt tērauda noslāņošanos, un nepamatotas velmēšanas samazināšanas procedūras var pasliktināt noslāņošanos.

2. Tērauda plākšņu stratifikācijas veidi
Atkarībā no cēloņa stratifikācija izpaužas dažādās vietās un formās. Daži no tiem ir paslēpti tērauda iekšpusē, un iekšējā virsma ir paralēla vai būtībā paralēla tērauda virsmai; daži sniedzas līdz tērauda virsmai un veido rievai līdzīgus virsmas defektus uz tērauda virsmas. Kopumā ir divas formas:
Pirmais ir atklāta stratifikācija. Šo stratifikācijas defektu var konstatēt makroskopiski uz tērauda lūzuma, un to parasti var atkārtoti pārbaudīt tērauda rūpnīcās un ražošanas uzņēmumos.
Otrais ir slēgta stratifikācija. Šo stratifikācijas defektu nevar redzēt tērauda lūzumā, un to ir grūti atrast ražotnē bez 100% ultraskaņas defektu noteikšanas katrai tērauda plāksnei. Tā ir slēgta stratifikācija tērauda plāksnes iekšpusē. Šis noslāņošanās defekts tiek nogādāts no kausēšanas uz ražotni un visbeidzot pārstrādāts produktā nosūtīšanai.
Atslāņošanās defektu esamība samazina tērauda plāksnes faktisko biezumu atslāņošanās zonā, lai izturētu slodzi, un samazina nestspēju tajā pašā virzienā kā atslāņošanās. Atslāņošanās defekta malas forma ir asa, kas ir ļoti jutīga pret stresu un radīs nopietnu stresa koncentrāciju. Ja darbības laikā notiek atkārtota iekraušana, izkraušana, sildīšana un dzesēšana, sprieguma koncentrācijas zonā veidojas liels mainīgs spriegums, kā rezultātā rodas stresa nogurums.

3. Auksto plaisu novērtēšanas metode
3.1. Oglekļa ekvivalenta metode – tērauda aukstās plaisāšanas tendences novērtējums
Tā kā metināšanas karstuma ietekmētās zonas sacietēšanas un aukstuma plaisāšanas tendence ir saistīta ar tērauda ķīmisko sastāvu, ķīmiskais sastāvs tiek izmantots, lai netieši novērtētu tērauda auksto plaisu jutīgumu. Tērauda sakausējuma elementu saturu pārvērš ekvivalentā oglekļa saturā atbilstoši tā funkcijai, ko izmanto kā parametru indikatoru, lai aptuveni novērtētu tērauda aukstās plaisāšanas tendenci, proti, oglekļa ekvivalenta metodi. Zemleģētā tērauda oglekļa ekvivalenta metodei Starptautiskais metināšanas institūts (IIW) iesaka formulu: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. Saskaņā ar formulu, jo lielāka ir oglekļa ekvivalenta vērtība, jo lielāka ir metinātā tērauda sacietēšanas tendence, un jo vieglāk ir radīt aukstas plaisas siltuma ietekmētajā zonā. Tāpēc oglekļa ekvivalentu var izmantot, lai novērtētu tērauda metināmību, un atbilstoši metināmībai var piedāvāt labākos procesa apstākļus, lai novērstu metināšanas plaisas. Izmantojot Starptautiskā institūta ieteikto formulu, ja Ceq(IIW)<0,4%, sacietēšanas tendence nav liela, metināmība ir laba, un pirms metināšanas nav nepieciešama iepriekšēja uzsildīšana; ja Ceq (IIW)=0,4%~0,6%, īpaši, ja tas ir lielāks par 0,5%, tēraudu ir viegli sacietēt. Tas nozīmē, ka metināmība ir pasliktinājusies, un metināšanas laikā ir nepieciešama iepriekšēja uzsildīšana, lai novērstu metināšanas plaisas. Palielinoties plāksnes biezumam, priekšsildīšanas temperatūra ir attiecīgi jāpalielina.
3.2. Metināšanas aukstās plaisas jutīguma indekss
Papildus ķīmiskajam sastāvam auksto plaisu cēloņi zema leģētā augstas stiprības tērauda metināšanā ietver difūzā ūdeņraža saturu nogulsnētajā metālā, savienojuma ierobežojošo spriegumu utt. Ito et al. Japāna veica lielu skaitu testu ar vairāk nekā 200 tērauda veidiem, izmantojot slīpās Y-veida rievas dzelzs izpētes testu, un ierosināja tādas formulas kā aukstās plaisas jutīguma indekss, kas noteikts pēc ķīmiskā sastāva, difūzā ūdeņraža un ierobežojuma (vai plāksnes biezuma) , un izmantoja aukstās plaisas jutīguma indeksu, lai noteiktu priekšsildīšanas temperatūru, kas nepieciešama pirms metināšanas, lai novērstu aukstās plaisas. Parasti tiek uzskatīts, ka šādu formulu var izmantot mazleģētam augstas stiprības tēraudam ar oglekļa saturu ne vairāk kā 0,16% un stiepes izturību 400-900 MPa. Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B (%);
Pc=Pcm+[H]/60+t/600 (%)
Līdz = 1440 PC-392 (℃)
kur: [H]——izkliedētais ūdeņraža saturs nogulsnētā metālā, mērīts pēc Japānas JIS 3113 standarta (ml/100g); t——plāksnes biezums (mm); Līdz——Minimālā uzsildīšanas temperatūra pirms metināšanas (℃).
Aprēķiniet šāda biezuma tērauda plāksnes metināšanas aukstās plaisas jutības indeksu Pc un minimālo priekšsildīšanas temperatūru To pirms plaisāšanas. Ja aprēķina rezultāts ir līdz ≥50 ℃, tērauda plāksnei ir noteikta metināšanas aukstās plaisas jutība, un tā ir iepriekš jāuzsilda.

4. Lielo detaļu auksti trauslās “plaisāšanas” novēršana
Pēc tērauda plākšņu metināšanas pabeigšanas daļa tērauda plāksnes saplaisā, ko sauc par "atslāņošanos". Plaisas morfoloģiju skatīt zemāk 2. attēlā. Metināšanas speciālisti uzskata, ka pareizāk ir definēt remonta procesu kā "tērauda plākšņu Z-virziena plaisu metināšanas procesu". Tā kā komponents ir liels, tērauda plāksni noņemt un pēc tam atkal metināt, ir daudz darba. Visa sastāvdaļa, iespējams, tiks deformēta, un visa sastāvdaļa tiks nodota metāllūžņos, kas radīs lielus zaudējumus.
4.1. Z-virziena plaisu cēloņi un profilakses pasākumi
Z-virziena plaisas, kas radušās griešanas un metināšanas rezultātā, ir aukstas plaisas. Jo lielāka ir tērauda plāksnes cietība un biezums, jo lielāka ir Z virziena plaisu iespējamība. Kā izvairīties no tā rašanās, vislabākais veids ir uzsildīt pirms griešanas un metināšanas, un priekšsildīšanas temperatūra ir atkarīga no tērauda plāksnes pakāpes un biezuma. Iepriekšēju uzsildīšanu var veikt, griežot pistoles un elektroniskos kāpurķēžu sildīšanas paliktņus, un nepieciešamā temperatūra jāmēra sildīšanas punkta aizmugurē. (Piezīme: Visa tērauda plākšņu griešanas daļa ir vienmērīgi jāuzsilda, lai izvairītos no lokālas pārkaršanas zonā, kas saskaras ar siltuma avotu) Iepriekšēja uzsildīšana var samazināt griešanas un metināšanas radīto plaisu iespējamību Z virzienā.
① Vispirms izmantojiet leņķa slīpmašīnu, lai noslīpētu plaisu, līdz tā kļūst neredzama, uzsildiet zonu ap remontmetināšanu līdz aptuveni 100 ℃ un pēc tam izmantojiet CO2 metināšanu (vislabāk ir izmantot stiepli ar plūsmas serdi). Pēc pirmā slāņa metināšanas nekavējoties uzsitiet metināto šuvi ar konusveida āmuru un pēc tam metiniet nākamos slāņus, un pēc katra slāņa piesitiet metinājuma šuvi ar āmuru. Pārliecinieties, vai starpslāņa temperatūra ir ≤200 ℃.
② Ja plaisa ir dziļa, uzsildiet laukumu ap remontmetināto šuvi līdz aptuveni 100 ℃, nekavējoties izmantojiet oglekļa loka gaisa ēveli, lai notīrītu sakni, un pēc tam izmantojiet leņķa slīpmašīnu, lai slīpētu, līdz tiek atklāts metāliskais spīdums (ja temperatūra remontmetinājuma temperatūra ir mazāka par 100 ℃, vēlreiz uzsildiet) un pēc tam metiniet.
③ Pēc metināšanas izmantojiet alumīnija silikāta vati vai azbestu, lai izolētu metinājumu ≥2 stundas.
④ Drošības apsvērumu dēļ veiciet ultraskaņas defektu noteikšanu remontētajā zonā.


Publicēšanas laiks: 13. jūnijs 2024